H+ = radice di ka2*ka3?

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Rosa

2018-02-04 08:25

Buongiorno perché in questo problema svolto il risultato mi viene solo se metto ka2*ka3 sotto radice per trovare gli H+. Invece pensavo ci andasse ka1*ka2. Infatti ho sbagliato ma non capisco perché. Grazie


Pensavo che ci andasse ka1*ka2 perché ho fatto questo equilibrio

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LuiCap

2018-02-04 13:31

Hai sbagliato perché dopo la prima reazione tra NaOH e H3AsO4 si forma NaH2AsO4, ma rimane anche dell'NaOH.

Lo ione anfolita H2AsO4(-) che si forma reagisce ancora con la base forte OH- come è scritto nel secondo allegato.

Al termine di questa seconda reazione OH- e H2AsO4(-) si azzerano e rimane solo HAsO4(2-) in acqua.

È questo lo ione anfolita che devi considerare per il calcolo del pH.

NaOH+H3AsO4.jpg
NaOH+H3AsO4.jpg

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Rosa

2018-02-04 14:22

Mi sembra chiaro grazie! Ma se invece di azzerarsi OH- e H2AsO4 e avessero avuto un valore diverso da zero, che sarebbe successo? Un tampone se OH diventava 0, invece se solo H2AsO4 diventava 0 avevo un idrolisi basica?

LuiCap

2018-02-04 15:46

Studiare in modo non mnemonico significa imparare a farti da sola uno schema come questo:

H3A+NaOH.jpg
H3A+NaOH.jpg

Prova a fare da sola lo schema analogo per la reazione:

PO4(3-) + H+ -->

Rosa

2018-02-04 16:49

Ora ci provo! Scusu ma gli H+ quando ho un sale derivante da acido poliprotico è possibile che si possano calcolare facendo la radice quadrata del prodotto tra più di sue ka? Cioè sotto la radice quadrata in tutti i casi ci sono massimo 2 costanti oppure è possibile anche una situazione in cui sotto radice devo moltiplicare più di 2 ka ? Es ka1*ka2*ka3 sotto radice?

Rosa

2018-02-04 18:16

Profssa scusi intanto vorrei saperese per fare lo schema devo scrivere H3PO4+H+ oppure solo PO42(-) come ho fatto qui?

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LuiCap

2018-02-04 19:02

Scusi ma gli H+ quando ho un sale derivante da acido poliprotico è possibile che si possano calcolare facendo la radice quadrata del prodotto tra più di sue ka? Cioè sotto la radice quadrata in tutti i casi ci sono massimo 2 costanti oppure è possibile anche una situazione in cui sotto radice devo moltiplicare più di 2 ka ? Es ka1*ka2*ka3 sotto radice?

Una coppia coniugata acido-base è formata da due (altrimenti non si chiamerebbe coppia!!!) specie chimiche che non possono quindi avere tre costanti di dissociazione. :-@

Profssa scusi intanto vorrei sapere se per fare lo schema devo scrivere H3PO4+H+ oppure solo PO42(-) come ho fatto qui?

Rosa, la partenza è pessima. :-(

Dopo mesi di fogli di carta riempiti (tuoi e miei) non riesci ancora a distinguere un acido debole triprotico (H3PO4) da una base debole trifunzionale PO4(3-). :-(

Rosa

2018-02-04 19:22

Pure lo schema è sbagliato?

LuiCap

2018-02-04 19:48

Scrivilo con ordine fino alla fine, senza cancellature, domande e punti interrogativi.

Te lo correggo quando lo hai scritto tutto.

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Rosa

2018-02-04 20:15

ho provato ma penso sia sbagliato

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LuiCap

2018-02-04 21:24

PO43- + HCl_1.jpg
PO43- + HCl_1.jpg

Adesso prova a mettere all'opera lo schema risolvendo il seguente esercizio:

Hai 250 mL di Na3PO4 1 M

Calcola:

- pH iniziale

- pH dopo l'aggiunta di 0,150 mol di HCl

- pH dopo l'aggiunta di 0,250 mol di HCl

- pH dopo l'aggiunta di 0,400 mol di HCl

- pH dopo l'aggiunta di 0,500 mol di HCl

- pH dopo l'aggiunta di 0,600 mol di HCl

- pH dopo l'aggiunta di 0,750 mol di HCl

H3PO4

Ka1 = 6,9·10^-3

Ka2 = 6,2·10^-8

Ka3 = 4,8·10^-13

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Rosa

2018-02-04 21:31

Grazie mille Prof.ssa domani mattina proverò (perché son del tutto fusa e suonata, sto dando diversi esami insieme a questo!)

Rosa

2018-05-18 09:16

Ho provato a calcolare il pH iniziale, ho considerato il terzo equilibrio di dissociazione perché il fosfato di sodio è un elettrolita forte, può dirmi dove sbaglio? Grazie

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LuiCap

2018-05-18 13:20

Numericamente non hai sbagliato nulla, però hai sbagliato il simbolo della costante di equilibrio. :-(

PO4(3-) + H2O <--> HPO4(2-) + OH-

Questa è la prima dissociazione basica della base PO4(3-), quindi Kb1 non Kb3:

Kb1 = Kw/Ka3 = 10^-14/4,8·10^-13 = 2,08·10^-2

da cui:

[OH-] = 1,34·10^-1 mol/L

pOH = 0,872

pH = 13,128

Le altre Kb sono:

Kb2 = Kw/Ka2 = 10^-14/6,2·10^-8 = 1,61·10^-7

Kb3 = Kw/Ka1 = 10^-14/6,9·10^-3 = 1,45·10^-12

Kb1 > Kb2 > Kb3

perciò la forza basica ha questo ordine:

PO4(3-) > HPO4(2-) > H2PO4(-)

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Rosa

2018-05-18 13:33

Grazie, quindi proverò con le altre domande. Chiedo scusa per non aver svolto subito questo o altri esercizi che mi consiglia di svolgere, purtroppo le lezioni universitarie e la preparazione dei vari esami occupano gran parte del mio tempo :-(

Rosa

2018-05-19 15:27

Mi è sorto il dubbio sul secondo quesito, se bisogna continuare a dissociare l'idrogeno fosfato:-( perché non so cosa sostituire alla concentrazione di acido e concentrazione di sale nella formula che ho scritto, grazie


Non devo fare altre dissociazioni visto che HCl è esaurito

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LuiCap

2018-05-19 16:08

Rosa, io continuo a ripeterti le stesse cose... non so più come scriverlo. :-(

Hai individuato in modo corretto che si forma un tampone, ma continui a sbagliare la K da usare.

Inoltre continui a dimenticare una delle importanti proprietà delle soluzioni tampone: il rapporto Ca/Cs è numericamente uguale al rapporto na/ns perché il volume in cui sono contenute queste moli è lo stesso:

Ca/Cs = (na/V)/(ns/V) = na/ns

Na3PO4 + HCl_1.jpg
Na3PO4 + HCl_1.jpg

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Rosa

2018-05-19 16:29

Si lo so il fatto che che i volumi delle concentrazioni si semplificano ma non sapevo quali fossero le moli de sale e quali dell'acido, pensavo che HPO4- lo dovessi considerare come l'acido


Questa regola l'avevo imparata "rapporto Ca/Cs è numericamente uguale al rapporto na/ns perché il volume in cui sono contenute queste moli è lo stesso:

Ca/Cs = (na/V)/(ns/V) = na/ns" ma confondondo sale e acido. :-(

LuiCap

2018-05-19 16:33

Infatti HPO4(2-) è l'acido e il sale (o base coniugata) è PO4(3-)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Ti sei accorta di aver sbagliato la Ka da usare???

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Rosa

2018-05-19 16:53

Ma la terza domanda non va bene così?


LuiCap ha scritto:

Infatti HPO4(2-) è l'acido e il sale (o base coniugata) è PO4(3-)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Ti sei accorta di aver sbagliat

Purtroppo continuo a sbagliare ka :-(

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LuiCap

2018-05-19 17:12

Sì, questa risposta è corretta.

Però adesso svolgi l'esercizio fino in fondo e posta tutte le risoluzioni.

I pH che man mano troverai hanno una logica (quale???), se non ti risultano con questa logica significa che sbagli qualcosa e allora torna indietro da sola e rifai.

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Rosa

2018-05-19 17:42

lo posterò tutto, penso che la logica sia quella di osservare cosa accade prima, durante, dopo il punto equivalente, coprendo tutte le possibili situazioni di calcolo del pH

Rosa

2018-05-19 18:25

Ho cercato di risolverli

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LuiCap

2018-05-19 19:01

I punti 6) e 7) sono sbagliati.

Per il calcolo del pH al punto 7) devi considerare il volume invariato.

Prova a rifare.

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Rosa

2018-05-19 19:05

perché negli esercizi svolti riguardo alle titolazioni i prof calcolano il volume totale per trovare il pH ? Quindi non ci ho capito nulla:-( Lei intende che al posto di ca ci metto il numero di moli? Ma ca in questo caso come fa a corrispondere alle moli? Oppure considero solo il volume di Na3PO4 250 ml? Ma comunque se ho aggiunto HClalla fine il volume varia no? Che disastro che sono scusi ancora per tutto il tempo che spreca con me

LuiCap

2018-05-19 20:01

Nei dati che ti ho fornito volevo semplificarti la vita... e invece te l'ho complicata perché stai confrontando gli esercizi dei tuoi prof con quello che ti ho dato io.

Io ti ho semplicemente detto che a 250 mL di Na3PO4 1 M aggiungi (al punto 7), l'unico in cui serve il volume finale per calcolare il pH) 0,750 mol di HCl non ti ho dato la concentrazione di questa soluzione.

In più ti ho suggerito di considerare il volume invariato.

Perché ti complichi la vita da sola?!?!

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Rosa

2018-05-19 20:12

Perché negli esercizi dei prof sbagliavo sempre questa cosa e consideravo solo il volume iniziale, ora dopo molti tentativi mi ricordo di questo errore, per cui temevo che valesse anche in quest'esercizio.

LuiCap

2018-05-19 20:57

Prova a cambiare il punto 7) in questo modo:

7a) calcola il pH dopo l'aggiunta di 750 mL di HCl 1 M a 250 mL di Na3PO4 1 M

7b) calcola il pH dopo l'aggiunta di 62,5 mL di HCl 12 M a 250 mL di Na3PO4 1 M

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Rosa

2018-05-20 15:42

Ci ho provato

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LuiCap

2018-05-20 17:19

Ai punti 6) e 7) l'equilibrio da considerare è sempre:

H3PO4 <--> H+ + H2PO4(-)

perciò il pH si calcola o risolvendo sempre un'equazione di 2° grado oppure mai; tu hai fatto un misto che non ha molto senso.

Na3PO4 + HCl_2.jpg
Na3PO4 + HCl_2.jpg

Na3PO4 + HCl_3.jpg
Na3PO4 + HCl_3.jpg
Na3PO4 + HCl_4.jpg
Na3PO4 + HCl_4.jpg

Per i vari punti 7 si deduce che maggiore è il volume in cui sono contenute le 0,250 mol di H3PO4 che si formano minore è la sua concentrazione e più elevato è il pH.

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Rosa

2018-05-20 17:30

Perché dove non ho applicato l'equazione di 2 grado? Al caso 6? Per il caso 7 ho usato nella calcolatrice la formula delle equazioni di 2 grado, La ringrazio :-(


Off topic: ma come fa ad avere questa calligrafia così chiara?! Io posto foto pietose
Scusi per la grafia

LuiCap

2018-05-20 18:16

Al punto 6) tu non hai usato un'equazione di 2° grado!!!

Na3PO4 + HCl_5.jpg
Na3PO4 + HCl_5.jpg

Ho fatto le elementari in tempi in cui bacchettavano se non scrivevi con una bella calligrafia. ;-)

E poi non uso foto da cellulare, ma uno scanner.

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Rosa

2018-05-20 18:24

Ah ecco il punto 6 non si poteva fare con la formula ka1*ca/cs? Perché:-(


Che suonata che sono... Lei ha applicato la formula dei tamponi ma a "ca" ha sostituito "0.100-x"

LuiCap

2018-05-20 18:34

Io non ho scritto che il punto 6) non lo potevi fare applicando la formula che hai scritto, ma che se usi l'equazione di 2° grado per i punti 7) la devi usare anche per il punto 6) perché Ka1 > 10^-3, l'equilibrio di dissociazione è sempre lo stesso.

Trascurando le x

6) pH = 2,34

7) pH = 1,08

7a) pH = 1,38

7b) pH = 1,13

Senza trascurare le x

6) pH = 2,37

7) pH = 1,10

7a) pH = 1,42

7b) pH = 1,15

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Rosa

2018-05-20 18:34

Infatti ho una lacuna su questo: sarebbe stato ca senza scrivere ca-x al numeratore se l'acido fosse forte, invece siccome è debole devo considerare che l'acido si dissocia poco di una quantità "x"?

LuiCap

2018-05-20 18:38

No Rosa, è il contrario, si possono trascurare le x al numeratore e al denominatore solo quando l'acido è molto debole (Ka < 10^-3). :-(

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Rosa

2018-05-20 19:12

Allora perché Lei non ha trascurato le x? :-( sono sfinita e la sto sfinendo abbia pazienza ma x non rappresenta la quantità che si consuma oppure ho capito male la teoria?

LuiCap

2018-05-20 19:57

Rosa, fai un grosso respira e ragiona. In un tampone H3PO4/H2PO4(-) la x rappresenta la diminuzione delle moli di acido H3PO4 (-x) che si dissociano, le moli di H+ che si formano (+x) e l'aumento delle moli di base coniugata H2PO4(-) (+x)che si formano. Quando la Ka è > 10^-3, e la Ka1 lo è, la x come termine sottrattivo e additivo è preferibile non trascurarla, ed è così che ho fatto nel calcolo. In un tampone H2PO4(-)/HPO4(2-) per il quale si usa la Ka2 per il calcolo del pH la x si può trascurare perché è < 10^-3. Cos'è che non ti torna??? E infatti nei calcoli del pH dei punti 7 non hai trascurato questa x.

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Rosa

2018-05-20 20:02

Non so come mai all'improvviso vado ancora più in tilt di come sono :-( forse è la confusione mentale tra studio di virus, analisi dei cationi e formule del pH


quindi ricapitolo H3PO4 è un acido debole trivalente, all'equilibrio la concentrazione iniziale varia, si dissocia di poco e rimane Ca-x, la x non la posso trascurare perché ka è maggiore di 10^-3

LuiCap

2018-05-20 20:17

Si dissocia abbastanza; se si dissociasse di poco potrei trascurare la x.

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Rosa

2018-05-20 20:22

L'ultima domanda scusi è stupido il quesito ma vorrei fugare il dubbio: la ka se è maggiore di 10 alla meno 3 che vuol dire? Che si dissocia tanto ?! :-(

LuiCap

2018-05-20 20:33

Il valore numerico della Ka indica la forza dell'acido: tanto più elevato è il suo valore numerico tanto più forte è l'acido.

Ka1 di H3PO4 è 6,9·10^-3

Ka2 di H3PO4 è 6,2·10^-8

Ka3 di H3PO4 è 4,8·10^-13

H3PO4, H2PO4(-), HPO4(2-) sono tutti e tre degli acidi deboli perché le loro Ka sono < 1.

Però:

- H3PO4 è un acido più forte di H2PO4(-)

- H2PO4(-) è un acido più forte di HPO4(2-)

La forza acida ha questo ordine decrescente:

H3PO4 > H2PO4(-) > HPO4(2-)

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Rosa

2018-05-20 20:47

Ah quindi siccome ka1 mi dice che è più forte H3PO4 allora questo si dissocia di una quantità non trascurabile vero?

LuiCap

2018-05-20 21:07

Ka1 è maggiore di Ka2, quindi H3PO4, pur essendo un acido debole, è un acido debole più forte degli acidi deboli H2PO4(-) e HPO4(2-).

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